Разработана дешевая система очистки питьевой воды от мышьяка
Китайские и американские химики разработали дешевую систему очистки воды от соединений мышьяка на базе оксида марганца и наночастиц двуокиси титана и успешно испытали ее в работе в одном из деревенских домохозяйств, расположенных на севере Китая.
Ученые разработали систему очистки питьевой воды, основанную на базе окислителя из активированного угла и оксида марганца, а также адсорбента на базе наночастиц двуокиси титана. Данная система, как показали проведенные практические тесты в двух разных регионах Земли, способна эффективно очищать воду от мышьяка. При этом расходы на очистку одного литра воды составляют менее чем один американский цент.
Эта система представляет собой обычный трехступенчатый фильтр для очистки воды, который содержит в себе три компонента – активированный уголь с добавлением оксида марганца, порошок из наночастиц двуокиси титана, а также обычный активированный уголь, очищающий воду от органики, микробов и взвесей.
В первой ступени молекулы оксида марганца взаимодействуют с ионами мышьяка и переводят их из степени окисления +3 в степень +5, в которой атомы этого элемента начинают активно взаимодействовать с наночастицами из двуокиси титана во второй емкости фильтра. В дополнение к этому, мышьяк в степени окисления +5 в десятки раз менее опасен для организма людей и животных, что дополнительно снижает опасность очищаемой воды для здоровья ее потенциальных потребителей.
Работу этой установки проверили в ходе относительно краткосрочных опытов в одном из регионов американского штата Нью-Джерси, где вода содержит в себе большие количества мышьяка, а также в ходе двухлетнего эксперимента в одном из сельских регионов округа Инчуань со схожей концентрацией соединений мышьяка в грунтовой воде. В ходе этих опытов отслеживали то, как менялась концентрация этих токсинов с течением времени, а также замеряли скорость очистки воды.
Проведенные химиками замеры показали, что созданный фильтр способен очистить пять кубических метров воды до того, как доля мышьяка в обработанной воде достигнет 10 частей на 1 млрд, максимально допустимое значение с точки зрения ВОЗ и американских и китайских профильных экологических ведомств. При этом фильтр можно вернуть в рабочее состояние путем обработки наногранулы титана при помощи соляной кислоты, что делает подобную систему очистки воды от мышьяка доступной даже для самых бедных регионов Земли.
Высокое содержание свинца, мышьяка и других элементов в воде приводит к развитию тяжелых нарушений в работе мозга и тела человека. В некоторых странах, таких как Индия и Бангладеш, около четверти источников влаги содержат в себе запредельно высокие доли соединений мышьяка, что крайне негативно влияет на жизнь местных жителей и вынуждает ученых разрабатывать технологии по очистке воды от мышьяка.
Источник: nauka.tass.ru
